MC-B4 · 直流发电机特性

直流发电机的自励与外特性

自励发电机无需外部电源便自行建立电压。看从剩磁开始的反馈在哪停下，改变励磁电阻，亲手分出电压能建立与不能建立的条件。

电压在哪停下，何时根本建立不起来

剩磁产生的小电压驱动励磁电流，电流增大磁通，磁通又抬高电压。这反馈停在磁化曲线与励磁电阻线(V = Rf·If)相交之处。把励磁电阻滑块调高。超过哪个斜率，交点消失、电压便建立不起来？

励磁电阻 RfRf = 380 Ω

用滑块连续改变励磁电阻。直线与曲线的交点即建立电压。

建立的端电压

Vt = 60 V

励磁电阻线比磁化曲线的初始斜率更陡，二者只在剩磁点附近相交。反馈无法增长，电压建立不起来。这一斜率就是临界励磁电阻。

建立不起

种子是剩磁

磁极铁心保留着曾被磁化的痕迹——剩磁。转动发电机，剩磁在电枢中感生小小的剩余电压。若并励磁场并联在电枢上，这电压便在励磁绕组中流过小电流，电流增大磁通，磁通又抬高电压。这是无需外部电源、自我抬升的正反馈。但励磁接线须沿增强剩磁的方向，接反则电压反而崩溃。

观察V(If=0) = Vr

磁化曲线从剩磁电压出发。

反馈停下之处，临界电阻

电压上升时励磁电流也增大，但铁心饱和后磁化曲线弯曲，电压不再成比例上升。而励磁电阻线 V = Rf·If 是直线。反馈停在二者交点。增大励磁电阻使直线变陡，交点降到膝部以下；一旦直线比磁化曲线初始斜率更陡，交点便只剩剩磁点，电压建立不起来。这一极限斜率就是临界励磁电阻。

选择V = Rf ?

励磁电阻线是与励磁电流成正比的直线。

填空build-up: Rf < ?

电压要建立，励磁电阻须小于临界值。

加上负载——按励磁方式的外特性

负载电流流过时端电压为 Vt = E - IaRa，按电枢电阻压降与电枢反应下降。他励磁场独立，仅由这两者略降。并励则更陡地下垂，因为端电压下降还削减自励的励磁电流、进一步抽走磁通。串励的负载电流即励磁，起初电压上升，随后因饱和与反应而转折。复励加串励支路填补并励的下垂，可调到对负载近乎平坦(平复励)或略升(过复励)。

自己来Vt = E - ?

负载时端电压是感应电动势减去电枢压降。

回到第一屏

电压建立不起来，是因为励磁电阻线比磁化曲线初始斜率更陡，二者只在剩磁点相交。剩磁作种子驱动正反馈，但反馈停在饱和弯曲的磁化曲线与笔直励磁电阻线的交点。唯有励磁电阻小于临界值，交点才落在膝部之上的高处，电压才确立。如此建立的电压在加载时按 Vt = E - IaRa 变化：他励略变，并励更甚，串励、复励各成形状。发电机的电压，建立与负载下的保持，都在磁化曲线上读出。

自励发电机：以剩磁产生的剩余电压为种子，正反馈建立电压，停在磁化曲线与励磁电阻线(V = Rf·If)的交点。唯励磁电阻小于临界值(磁化曲线初始斜率)，电压方能确立。负载时外特性为 Vt = E - IaRa，他励、并励、串励、复励各画出不同的电压-电流曲线。

收束 B 组

到此完成直流机。换向器把交流翻成直流(B1)，电枢反应推移中性轴(B2)，反电动势决定电动机的转速与转矩(B3)，自励建立发电机的电压(B4)——都是在同一磁路上旋转的一台机器。下一组 C 是用磁场造出旋转本身的感应机。从三相电流如何织出旋转磁场，即旋转磁场讲起。